(57)【要約】【課題】少なくとも、熱交換器系統が単独で運転している場合は、蓄熱槽に蓄えられた熱をできるだけ効率よく利用することができる空調システムを提供する。【解決手段】熱源機器２１ａ及び熱交換器２１ｂによって所定温度の熱源水を生成する熱源機器系統２０ａ及び熱交換器系統２０ｂからなる熱源側系統２０と、熱源側系統２０によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器１４が設置された負荷側系統１０とが、往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２を介して接続されており、往きヘッダ３１と還りヘッダ３２とは、バイパス管３３を介して、接続されている。熱交換器系統２０ｂが運転しているときは、負荷側系統１０における送水流量と熱源側系統２０における送水流量とが一致するように、ＰＬＣ４０が、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの回転数を変化させることで、熱交換器系統２０ｂにおける送水流量を調整するようになっている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往きヘッダ及び還りヘッダを介して相互に接続された、所定温度の熱源水を生成する熱源側系統と前記熱源側系統によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器が設置された負荷側系統とを備え、
前記熱源側系統は、前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに個別に接続される、所定温度の熱源水を生成する定流量タイプの熱源機器及び熱源機器用１次ポンプが設置された熱源機器系統と蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器及び熱交換器用１次ポンプが設置された熱交換器系統とを有し、
前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水を、前記負荷側機器に送出する２次ポンプを有し、
前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水の余剰分を前記還りヘッダに戻すバイパス流路を有し、
前記熱源側系統は、空調負荷に応じて、前記熱源機器系統及び前記熱交換器系統の発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、
前記熱交換器系統が運転しているときは、前記負荷側系統における送水流量と前記熱源側系統における送水流量とが一致または略一致するように、前記熱交換器系統における送水流量を調整するようにしたことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
往きヘッダ及び還りヘッダを介して相互に接続された、所定温度の熱源水を生成する熱源側系統と前記熱源側系統によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器が設置された負荷側系統とを備え、
前記熱源側系統は、前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに個別に接続される、所定温度の熱源水を生成する定流量タイプの熱源機器及び熱源機器用１次ポンプが設置された熱源機器系統と蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器及び熱交換器用１次ポンプが設置された熱交換器系統とを有し、
前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水を、前記負荷側機器に送出する２次ポンプを有し、
前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水の余剰分が、バイパス流路を介して、前記還りヘッダに戻されるようになっており、
前記熱源側系統は、空調負荷に応じて、前記熱源機器系統及び前記熱交換器系統の発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、
前記熱交換器系統は、前記熱交換器によって生成された所定温度の熱源水を、定流量タイプの前記熱交換器用１次ポンプによって、前記往きヘッダに送出するメイン流路と、前記２次ポンプの運転を停止した状態で、前記負荷側機器に前記熱源機器用１次ポンプの定格流量と同一流量の熱源水を循環供給可能な変流量タイプの共用ポンプが、前記熱源機器用１次ポンプ及び前記２次ポンプをバイパスするように、前記負荷側系統及び前記メイン流路に接続されたサブ流路とを有し、
前記熱交換器系統の単独運転時は、前記２次ポンプ及び前記熱交換器用１次ポンプの運転を停止させると共に前記熱交換器系統を前記サブ流路に切り換えた状態で、前記負荷側系統の送水差圧が所定差圧に保持されるように、前記共用ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっていることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
往きヘッダ及び還りヘッダを介して相互に接続された、所定温度の熱源水を生成する熱源側系統と前記熱源側系統によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器が設置された負荷側系統とを備え、
前記熱源側系統は、前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに個別に接続される、所定温度の熱源水を生成する定流量タイプの熱源機器及び熱源機器用１次ポンプが設置された熱源機器系統と蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器及び熱交換器用１次ポンプが設置された熱交換器系統とを有し、
前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水を、前記負荷側機器に送出する２次ポンプを有し、
前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水の余剰分が、バイパス流路を介して、前記還りヘッダに戻されるようになっており、
前記熱源側系統は、空調負荷に応じて、前記熱源機器系統及び前記熱交換器系統の発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、
前記熱交換器系統は、前記熱交換器によって生成された所定温度の熱源水を、変流量タイプの前記熱交換器用１次ポンプによって、前記往きヘッダに送出するメイン流路と、前記２次ポンプの運転を停止した状態で、前記熱交換器用１次ポンプの定格流量を下回る所定流量の熱源水を循環供給可能な変流量タイプの共用ポンプが、前記熱源機器用１次ポンプ及び前記２次ポンプをバイパスするように、前記負荷側系統及び前記メイン流路に接続されたサブ流路とを有し、
前記熱交換器系統の単独運転時であって、前記負荷側系統における熱源水の送水流量が所定流量を上回っているときは、前記熱交換器系統を前記メイン流路に切り換えた状態で、前記負荷側系統における熱源水の送水流量と前記熱交換器系統における熱源水の送水流量とが一致または略一致するように、前記熱交換器用１次ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっており、
前記熱交換器系統の単独運転時であって、前記負荷側系統における送水流量が所定流量以下に低下すると、前記２次ポンプ及び前記熱交換器用１次ポンプの運転を停止させると共に前記熱交換器系統を前記サブ流路に切り換えた状態で、前記負荷側系統の送水差圧が所定差圧に保持されるように、前記共用ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっていることを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷凍機等の定流量タイプの熱源機器が生成した所定温度の熱源水や蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して熱交換器が生成した所定温度の熱源水を、空調機等の負荷側機器に供給することによって建築物等の冷暖房を行う空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の空調システムとしては、図３に示すようなものがある。この空調システムは、同図に示すように、所定温度の熱源水（例えば、７℃の冷水等）を生成する熱源側系統５０と、この熱源側系統５０によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する空調機等の負荷側機器６１が設置された負荷側系統６０とを備えており、熱源側系統５０と負荷側系統６０とが、往きヘッダＳＨ及び還りヘッダＲＨを介して、相互に接続されている。
【０００３】
前記熱源側系統５０は、冷凍機等の定流量タイプの熱源機器５１ａ及び１次ポンプ５２ａが設置された熱源機器系統５０ａと、蓄熱槽５３に貯留された蓄熱媒体（水）が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器５１ｂ及び定流量タイプの１次ポンプ５２ｂが設置された熱交換器系統５０ｂとを有しており、空調負荷に応じて、熱源機器系統５０ａ及び熱交換器系統５０ｂの発停制御が行われるようになっている。
【０００４】
また、蓄熱槽５３における蓄熱側（冷房の場合は低温側、暖房の場合は高温側）に貯留された蓄熱媒体は、蓄熱２次ポンプ５４によって、熱交換器５１ｂに供給され、熱交換器５１ｂで放熱した蓄熱媒体が蓄熱槽５３における放熱側（冷房の場合は高温側、暖房の場合は低温側）に戻されるようになっており、熱交換器５１ｂから送出される熱源水の温度が所定温度に保持されるように、蓄熱２次ポンプ５４は、インバータによって、その回転数を変化させることで、蓄熱媒体の循環量を調整するようになっている。
【０００５】
前記負荷側系統６０は、熱源側系統５０によって往きヘッダＳＨに導入された所定温度の熱源水を、負荷側往きヘッダ６４を介して、負荷側機器６１に送出する２次ポンプ６２と、空調負荷に応じて、負荷側機器６１への熱源水の送水量を調整する二方弁６３とが設置されており、空調負荷に応じて二方弁６３が開閉することによって、負荷側機器６１への送水量が変化した場合でも、送水差圧、即ち、負荷側往きヘッダ６４と往きヘッダＳＨとの間の差圧が設定差圧に保持されるように、２次ポンプ６２は、インバータによって、その回転数を変化させることができるようになっている。
【０００６】
また、熱源側系統５０の１次ポンプ５２ａ、５２ｂは、定格流量の熱源水を往きヘッダＳＨに送出するようになっているので、負荷側系統６０における負荷側機器６１への熱源水の送水量が、熱源側系統５０によって往きヘッダＳＨに導入される熱源水の導入量より小さい場合は、往きヘッダＳＨに導入された熱源水の余剰分が、還りヘッダＲＨに直接戻されるように、往きヘッダＳＨと還りヘッダＲＨとが、バイパス配管ＢＰによって接続されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平０８−１４５４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したように、定流量タイプの熱源側系統５０を備えた空調システムでは、空調負荷と熱源側系統５０（熱源機器５１ａ、熱交換器５１ｂ）の能力とがバランスしている場合を除いて、往きヘッダＳＨから、バイパス配管ＢＰを介して、熱源水の余剰分が還りヘッダＲＨに戻される状態で、熱源側系統５０が運転されるので、通常は、負荷側系統６０から還りヘッダＲＨに導入される放熱後の熱源水と、バイパス配管ＢＰを介して、往きヘッダＳＨから還りヘッダＲＨに導入される放熱前の熱源水とが混合された状態で、熱源機器５１ａや熱交換器５１ｂに導入されることになり、熱源機器５１ａや熱交換器５１ｂへの熱源水の入水温度は、最大空調負荷を想定して計算された設計入水温度まで上昇（冷房時）または低下（暖房時）することはほとんどない。
【０００９】
従って、例えば、熱交換器系統５０ｂが単独運転している場合に、熱交換器５１ｂに設計入水温度まで上昇または低下していない熱源水が導入されると、蓄熱槽５３の蓄熱側から熱交換器５１ｂに供給され、熱交換器５１ｂで放熱した後、蓄熱槽５３の放熱側に戻される蓄熱媒体の温度も、最大空調負荷を想定して計算された設計還り温度まで上昇（冷房時）または低下（暖房時）することがなく、蓄熱槽５３の放熱側には、保有熱を使い切っていない蓄熱媒体が貯留されていくことになる。
【００１０】
しかしながら、蓄熱媒体が蓄熱槽５３の放熱側に一旦戻されると、その蓄熱媒体の保有熱を、最早、空調負荷を処理するために、即ち、所定温度の熱源水を生成するために利用することはできなくなるので、蓄熱槽５３に蓄えられた熱を、効率よく利用することができなくなるといった問題がある。
【００１１】
また、保有熱がほとんど使用されなかったため、蓄熱温度に近い温度の蓄熱媒体が蓄熱槽５３内に部分的に貯留されていると、深夜電力等を利用して夜間に蓄熱運転を行う際、容量制御が働いて、冷凍機等の熱源機器が途中で運転を停止してしまう場合があり、円滑かつ確実に蓄熱運転を行うことができなくなるといった問題もある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、少なくとも、熱交換器系統が単独で運転している場合は、蓄熱槽に蓄えられた熱をできるだけ効率よく利用することができる空調システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、往きヘッダ及び還りヘッダを介して相互に接続された、所定温度の熱源水を生成する熱源側系統と前記熱源側系統によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器が設置された負荷側系統とを備え、前記熱源側系統は、前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに個別に接続される、所定温度の熱源水を生成する定流量タイプの熱源機器及び熱源機器用１次ポンプが設置された熱源機器系統と蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器及び熱交換器用１次ポンプが設置された熱交換器系統とを有し、前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水を、前記負荷側機器に送出する２次ポンプを有し、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水の余剰分を前記還りヘッダに戻すバイパス流路を有し、前記熱源側系統は、空調負荷に応じて、前記熱源機器系統及び前記熱交換器系統の発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、前記熱交換器系統が運転しているときは、前記負荷側系統における送水流量と前記熱源側系統における送水流量とが一致または略一致するように、前記熱交換器系統における送水流量を調整するようにしたことを特徴とする空調システムを提供するものである。
【００１４】
また、上記の課題を解決するため、請求項２にかかる発明は、往きヘッダ及び還りヘッダを介して相互に接続された、所定温度の熱源水を生成する熱源側系統と前記熱源側系統によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器が設置された負荷側系統とを備え、前記熱源側系統は、前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに個別に接続される、所定温度の熱源水を生成する定流量タイプの熱源機器及び熱源機器用１次ポンプが設置された熱源機器系統と蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器及び熱交換器用１次ポンプが設置された熱交換器系統とを有し、前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水を、前記負荷側機器に送出する２次ポンプを有し、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水の余剰分が、バイパス流路を介して、前記還りヘッダに戻されるようになっており、前記熱源側系統は、空調負荷に応じて、前記熱源機器系統及び前記熱交換器系統の発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、前記熱交換器系統は、前記熱交換器によって生成された所定温度の熱源水を、定流量タイプの前記熱交換器用１次ポンプによって、前記往きヘッダに送出するメイン流路と、前記２次ポンプの運転を停止した状態で、前記負荷側機器に前記熱源機器用１次ポンプの定格流量と同一流量の熱源水を循環供給可能な変流量タイプの共用ポンプが、前記熱源機器用１次ポンプ及び前記２次ポンプをバイパスするように、前記負荷側系統及び前記メイン流路に接続されたサブ流路とを有し、前記熱交換器系統の単独運転時は、前記２次ポンプ及び前記熱交換器用１次ポンプの運転を停止させると共に前記熱交換器系統を前記サブ流路に切り換えた状態で、前記負荷側系統の送水差圧が所定差圧に保持されるように、前記共用ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっていることを特徴とする空調システムを提供するものである。
【００１５】
上記の課題を解決するため、請求項３にかかる発明は、往きヘッダ及び還りヘッダを介して相互に接続された、所定温度の熱源水を生成する熱源側系統と前記熱源側系統によって生成された所定温度の熱源水を利用して空調負荷を処理する負荷側機器が設置された負荷側系統とを備え、前記熱源側系統は、前記往きヘッダ及び前記還りヘッダに個別に接続される、所定温度の熱源水を生成する定流量タイプの熱源機器及び熱源機器用１次ポンプが設置された熱源機器系統と蓄熱槽に貯留された蓄熱媒体が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器及び熱交換器用１次ポンプが設置された熱交換器系統とを有し、前記負荷側系統は、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水を、前記負荷側機器に送出する２次ポンプを有し、前記熱源側系統によって前記往きヘッダに導入された所定温度の熱源水の余剰分が、バイパス流路を介して、前記還りヘッダに戻されるようになっており、前記熱源側系統は、空調負荷に応じて、前記熱源機器系統及び前記熱交換器系統の発停制御が行われるようになっている空調システムにおいて、前記熱交換器系統は、前記熱交換器によって生成された所定温度の熱源水を、変流量タイプの前記熱交換器用１次ポンプによって、前記往きヘッダに送出するメイン流路と、前記２次ポンプの運転を停止した状態で、前記熱交換器用１次ポンプの定格流量を下回る所定流量の熱源水を循環供給可能な変流量タイプの共用ポンプが、前記熱源機器用１次ポンプ及び前記２次ポンプをバイパスするように、前記負荷側系統及び前記メイン流路に接続されたサブ流路とを有し、前記熱交換器系統の単独運転時であって、前記負荷側系統における熱源水の送水流量が所定流量を上回っているときは、前記熱交換器系統を前記メイン流路に切り換えた状態で、前記負荷側系統における熱源水の送水流量と前記熱交換器系統における熱源水の送水流量とが一致または略一致するように、前記熱交換器用１次ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっており、前記熱交換器系統の単独運転時であって、前記負荷側系統における送水流量が所定流量以下に低下すると、前記２次ポンプ及び前記熱交換器用１次ポンプの運転を停止させると共に前記熱交換器系統を前記サブ流路に切り換えた状態で、前記負荷側系統の送水差圧が所定差圧に保持されるように、前記共用ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっていることを特徴とする空調システムを提供するものである。
【００１６】
なお、ここでは、便宜上、「往きヘッダ」及び「還りヘッダ」という用語を使用しているが、「往きヘッダ」及び「還りヘッダ」と同様の機能を配管によって実現することも可能であり、そのような形態の空調システムも本発明に含まれることはいうまでもない。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、請求項１にかかる発明の空調システムでは、熱交換器系統が運転しているときは、負荷側系統における送水流量と熱源側系統における送水流量とが一致または略一致するように、熱交換器系統における送水流量を調整するようになっているので、少なくとも、熱交換器系統が運転しているときは、バイパス流路を介して往きヘッダから還りヘッダに所定温度の熱源水が戻されることがなく、負荷側系統における負荷側機器から送出される、最大空調負荷を想定して計算された設計入水温度以上の熱源水が熱交換器に導入されることになる。従って、熱交換器系統が運転しているときは、蓄熱槽の蓄熱側から熱交換器に供給され、熱交換器で放熱した後、蓄熱槽の放熱側に戻される蓄熱媒体の温度が、最大空調負荷を想定して計算された設計還り温度以上に上昇（冷房時）または設計還り温度以下に低下（暖房時）することになり、蓄熱槽の放熱側には、保有熱を使い切った蓄熱媒体が貯留されていくことになるので、蓄熱槽に蓄えられた熱を効率よく利用することが可能となる。
【００１８】
また、請求項２にかかる発明の空調システムでは、熱交換器系統の単独運転時は、２次ポンプ及び熱交換器用１次ポンプの運転を停止させると共に熱交換器系統をサブ流路に切り換えた状態で、負荷側系統の送水差圧が所定差圧に保持されるように、共用ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっているので、即ち、熱源水を、１台の共用ポンプによって、負荷側系統と熱交換器系統との間で循環させるようになっているので、バイパス流路を介して往きヘッダから還りヘッダに所定温度の熱源水が戻されることがなく、負荷側系統における負荷側機器から送出される、最大空調負荷を想定して計算された設計入水温度以上の熱源水が熱交換器に導入されることになる。従って、熱交換器で放熱した後、蓄熱槽の放熱側に戻される蓄熱媒体の温度が、最大空調負荷を想定して計算された設計還り温度以上に上昇（冷房時）または設計還り温度以下に低下（暖房時）することになり、蓄熱槽の放熱側には、保有熱を使い切った蓄熱媒体が貯留されていくことになるので、蓄熱槽に蓄えられた熱を効率よく利用することが可能となる。
【００１９】
また、熱交換器系統の単独運転時は、上述したように、１台の共用ポンプだけを運転させればよく、しかも、共用ポンプの定格流量は、２次ポンプの定格流量（２次ポンプが複数台に分割されている場合は、各２次ポンプの定格流量の合計値）より小さくなるので、熱交換器系統分の揚程は同じであるが、負荷側系統分の揚程が２次ポンプの揚程より小さくなり、２次ポンプ及び熱交換器用１次ポンプの揚程の和より小さい揚程のポンプを共用ポンプとして選定することができる。従って、２次ポンプと熱交換器用１次ポンプとを同時に運転させなければならない従来の空調システムに比べて、ポンプ動力が小さくなり、ランニングコストを削減することができるという利点がある。
【００２０】
また、請求項３にかかる発明の空調システムでは、熱交換器系統の単独運転時において、負荷側系統における熱源水の送水流量が所定流量を上回っているときは、熱交換器系統をメイン流路に切り換えた状態で、負荷側系統における熱源水の送水流量と熱交換器系統における熱源水の送水流量とが一致または略一致するように、熱交換器用１次ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっており、負荷側系統における送水流量が所定流量以下に低下すると、２次ポンプ及び熱交換器用１次ポンプの運転を停止させると共に熱交換器系統をサブ流路に切り換えた状態で、負荷側系統の送水差圧が所定差圧に保持されるように、共用ポンプによる熱源水の送水流量を調整するようになっているので、熱交換器系統の単独運転時に、バイパス流路を介して往きヘッダから還りヘッダに所定温度の熱源水が戻されることがなく、負荷側系統における負荷側機器から送出される設計入水温度以上の熱源水が熱交換器に導入されることになる。従って、熱交換器で放熱した後、蓄熱槽の放熱側に戻される蓄熱媒体の温度が、最大空調負荷を想定して計算された設計還り温度以上に上昇（冷房時）または設計還り温度以下に低下（暖房時）することになり、蓄熱槽の放熱側には、保有熱を使い切った蓄熱媒体が貯留されていくことになるので、蓄熱槽に蓄えられた熱を効率よく利用することが可能となる。
【００２１】
特に、この空調システムでは、共用ポンプの定格流量が熱交換器用１次ポンプの定格流量より小さくなっているので、負荷側系統分の揚程が２次ポンプの揚程より小さくなるだけでなく、熱交換器系統分の揚程も熱交換器用１次ポンプの揚程より小さくなるので、さらに揚程の小さなポンプを共用ポンプとして選定することができる。従って、負荷側系統における送水流量が所定流量以下に低下した状態では、熱交換器用１次ポンプの定格流量と同一の定格流量を有する共用ポンプを、その回転数を落としながら運転する場合に比べて、ポンプ動力を抑えることができ、ランニングコストをさらに削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、この空調システム１は、空調負荷を処理する空調機等の負荷側機器１４が設置された負荷側系統１０と、所定温度の熱源水（例えば、７℃の冷水）を生成して負荷側系統１０に送出する熱源側系統２０とが往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２を介して、相互に接続されたものであり、往きヘッダ３１と還りヘッダ３２とは、バイパス管３３を介して、相互に接続されている。
【００２３】
前記負荷側系統１０は、２次ポンプ１１が設置された負荷側往き配管１１ａ及びバイパス弁１２が設置された負荷側バイパス配管１２ａを介して往きヘッダ３１に接続される負荷側往きヘッダ１３を備えており、負荷側機器１４が、負荷側配管１５を介して、負荷側往きヘッダ１３及び還りヘッダ３２に接続されている。
【００２４】
負荷側配管１５には、負荷側機器１４の上流側に二方弁１６が設置されており、この二方弁１６を空調負荷に応じて開閉させることにより、負荷側機器１４への熱源水の供給量が調整されるようになっている。
【００２５】
また、２次ポンプ１１は、インバータによって、その回転数を変化させることで、送水量を調整することができるようになっており、空調負荷に応じて二方弁１６が開閉することで、負荷側機器１４への送水量が変化した場合でも、負荷側系統１０への送水差圧、即ち、差圧発信器４１によって検出される、負荷側往きヘッダ１３と往きヘッダ３１との間の差圧が設定差圧になるように、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、２次ポンプ１１の回転数を制御するようになっている。
【００２６】
ただし、負荷側系統１０の二方弁１６が全閉または全閉近くまで閉弁すると、２次ポンプ１１が締め切り運転またはそれに近い運転を行うことになるので、負荷側機器１４への送水量が少なくなったときは、バイパス弁１２が開弁し、２次ポンプ１１によって負荷側往きヘッダ１３に導入された熱源水が、負荷側バイパス配管１２ａを介して、往きヘッダ３１に戻されるようになっている。
【００２７】
前記熱源側系統２０は、所定温度の熱源水を生成する冷凍機等の定流量タイプの熱源機器２１ａを備えた熱源機器系統２０ａと、蓄熱槽２６に貯留された蓄熱媒体（水）が保有する熱を利用して所定温度の熱源水を生成する熱交換器２１ｂを備えた熱交換器系統２０ｂとから構成されており、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、負荷側配管１５における負荷側機器１４の下流側に設置された流量計４２によって検出される負荷側流量と、負荷側系統１０における送水温度差、即ち、往きヘッダ３１と還りヘッダ３２との間の温度差とに基づいて算出した空調負荷に応じて、熱源機器系統２０ａ及び熱交換器系統２０ｂの発停制御を行うようになっている。
【００２８】
前記熱源機器系統２０ａは、熱源機器２１ａ及び熱源機器用１次ポンプ２２ａが、熱源側配管２３ａによって、往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２に接続されており、熱源機器用１次ポンプ２２ａは、定格流量の熱源水を還りヘッダ３２から熱源機器２１ａを通して往きヘッダ３１に送出することができる揚程を有している。
【００２９】
前記熱交換器系統２０ｂは、熱交換器２１ｂ及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂが、熱源側配管２３ｂによって、往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２に接続されたメイン流路と、共用ポンプ２４ｂが、熱源機器用１次ポンプ２２ａ及び２次ポンプ１１をバイパスするように、熱源側配管２５ｂによって、負荷側往きヘッダ１３及びメイン流路（熱源側配管２３ｂ）における熱交換器２１ｂの下流側とに接続されたサブ流路とを備えており、熱交換器用１次ポンプ２２ｂ及び共用ポンプ２４ｂは、インバータによって、それぞれの回転数を変化させることで、送水流量を調整することができるようになっている。
【００３０】
熱交換器用１次ポンプ２２ｂは、定格流量の熱源水を、還りヘッダ３２から熱交換器２１ｂを通して往きヘッダ３１に送出することができる揚程を有しており、共用ポンプ２４ｂは、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの定格流量を下回る定格流量の熱源水を、還りヘッダ３２から、熱交換器２１ｂ及び負荷側系統（負荷側機器１４）を通して還りヘッダ３２に戻すことができる揚程を有している。
【００３１】
熱交換器系統２０ｂが単独で運転している場合において、負荷側系統１０における熱源水の送水流量が共用ポンプ２４ｂの定格流量を上回っているときは、共用ポンプ２４ｂが運転することなく、負荷側系統１０における熱源水の送水流量と熱交換器系統２０ｂにおける熱源水の送水流量とが一致または略一致するように、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの回転数を変化させることによって、熱交換器系統２０ｂにおける熱源水の送水流量を調整するようになっている。即ち、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０には、２次ポンプ１１の回転数を変化させるインバータの周波数と負荷側系統１０における熱源水の送水流量との関係を示すテーブルまたは関係式が予め記憶されており、このテーブルや関係式に従って、実際に２次ポンプ１１が運転しているときのインバータの周波数から、負荷側系統１０における熱源水の送水流量を算出し、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの送水流量が、算出された負荷側系統１０における熱源水の送水流量と一致するように、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、インバータによって、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの回転数を変化させるようになっている。
【００３２】
また、熱交換器系統２０ｂが単独で運転している場合において、負荷側系統１０における熱源水の送水流量が共用ポンプ２４ｂの定格流量以下に低下すると、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂの運転を停止させると共に共用ポンプ２４ｂを起動し、差圧発信器４１によって検出される、負荷側系統１０の送水差圧（負荷側往きヘッダ１３と往きヘッダ３１との間の差圧）が設定差圧になるように、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、インバータによって、共用ポンプ２４ｂの回転数を変化させることで、熱源水の送水流量を調整するようになっている。
【００３３】
なお、図には示していないが、熱交換器用１次ポンプ２２ｂ及び共用ポンプ２４ｂの吐出側には、通常、逆止弁が設置されているので、メイン流路とサブ流路とを切り換える際に、サブ流路やメイン流路に熱源水が逆流することがない。従って、ポンプの切換バルブ等を設ける必要がなく、ポンプの発停を行うだけで、メイン流路とサブ流路との切り換えを簡単に行うことができる。また、メイン流路からサブ流路に切り換える際は、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂが運転を行っている状態で、共用ポンプ２４ｂを、その回転数を落とした状態で起動させ、その後に、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂの運転を停止させることによって、スムースに切り換えることができる。
【００３４】
また、蓄熱槽２６における蓄熱側（冷房の場合は低温側、暖房の場合は高温側）に貯留された蓄熱媒体は、蓄熱２次ポンプ２７によって、蓄熱２次配管２８を介して、熱交換器２１ｂに供給され、熱交換器２１ｂで放熱した蓄熱媒体が蓄熱槽２６における放熱側（冷房の場合は高温側、暖房の場合は低温側）に戻されるようになっており、熱源側配管２３ｂにおける熱交換器２１ｂの下流側でサブ流路（熱源側配管２５ｂ）の接続部より上流側に設置された送水温度センサ４３によって検出される、熱交換器２１ｂから送出される熱源水の送水温度が所定温度に保持されるように、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、インバータによって、蓄熱２次ポンプ２７の回転数を変化させることで、熱交換器２１ｂへの蓄熱媒体の供給量を調整するようになっている。
【００３５】
以上のように、この空調システム１では、熱交換器系統２０ｂの単独運転時において、負荷側系統１０における熱源水の送水流量が共用ポンプ２４ｂの定格流量を上回っているときは、熱交換器系統２０ｂをメイン流路に切り換えた状態で、負荷側系統１０における熱源水の送水流量と熱交換器系統２０ｂにおける熱源水の送水流量とが一致または略一致するように、熱交換器用１次ポンプ２２ｂによる熱源水の送水流量を調整するようになっており、負荷側系統１０における送水流量が共用ポンプ２４ｂの定格流量以下に低下すると、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂの運転を停止させると共に熱交換器系統２０ｂをサブ流路に切り換えた状態で、負荷側系統１０の送水差圧が設定差圧に保持されるように、共用ポンプ２４ｂによる熱源水の送水流量を調整するようになっているので、熱交換器系統２０ｂの単独運転時に、バイパス管３３を介して往きヘッダ３１から還りヘッダ３２に所定温度の熱源水が戻されることがなく、負荷側系統１０における負荷側機器１４から送出される設計入水温度以上の熱源水が熱交換器２１ｂに導入されることになる。従って、熱交換器２１ｂで放熱した後、蓄熱槽２６の放熱側に戻される蓄熱媒体の温度が、最大空調負荷を想定して計算された設計還り温度以上に上昇（冷房時）または設計還り温度以下に低下（暖房時）することになり、蓄熱槽２６の放熱側には、保有熱を使い切った蓄熱媒体が貯留されていくことになるので、蓄熱槽２６に蓄えられた熱を効率よく利用することが可能となる。
【００３６】
また、熱交換器系統２０ｂの単独運転時において、負荷側系統１０における送水流量が共用ポンプ２４ｂの定格流量以下に低下すると、１台の共用ポンプ２４ｂだけを運転させればよく、しかも、共用ポンプ２４ｂの定格流量は、２次ポンプ１１や熱交換器用１次ポンプ２２ｂの定格流量より小さくなっているので、負荷側系統分の揚程が２次ポンプ１１の揚程より小さくなると共に、熱交換器系統分の揚程も熱交換器用１次ポンプ２２ｂの揚程より小さくなるので、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂの揚程の和より小さい揚程のポンプを共用ポンプ２４ｂとして選定することができる。従って、負荷側系統１０における送水流量が共用ポンプ２４ｂの定格流量以下に低下した状態では、２次ポンプと熱交換器用１次ポンプとを同時に運転させなければならない従来の空調システムに比べて、ポンプ動力が小さくなり、ランニングコストを削減することができるという利点がある。
【００３７】
こういったランニングコストの削減効果は、夜間等に定時系統が空調運転を停止するため、極端に空調負荷が小さくなるような空調負荷特性を有している場合に、特に顕著に発揮されることになる。
【００３８】
なお、上述した実施形態では、共用ポンプ２４ｂとして、定格流量が熱交換器用１次ポンプ２２ｂの定格流量より小さなポンプを使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの定格流量と同一の定格流量を有する共用ポンプ２４ｂを使用することも可能であり、その場合は、熱交換器系統２０ｂの単独運転時に、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂの運転を停止させると共に共用ポンプ２４ｂを起動し、負荷側系統１０の送水差圧が設定差圧に保持されるように、共用ポンプ２４ｂによる熱源水の送水流量を調整すればよい。また、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの定格流量と同一の定格流量を有する変流量タイプの共用ポンプ２４ｂを使用する場合は、熱交換器用１次ポンプ２２ｂによる熱源水の送水流量を調整する必要がないので、熱交換器用１次ポンプ２２ｂにインバータを設ける必要はない。
【００３９】
このように、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの定格流量と同一の定格流量を有する変流量タイプの共用ポンプ２４ｂを使用する場合は、熱交換器系統分の揚程が熱交換器用１次ポンプ２２ｂの揚程より小さくなることはないが、共用ポンプ２４ｂの定格流量は、２次ポンプ１１の定格流量より小さくなっているので、負荷側系統分の揚程が２次ポンプ１１の揚程より小さくなり、２次ポンプ１１及び熱交換器用１次ポンプ２２ｂの揚程の和より小さい揚程のポンプを共用ポンプ２４ｂとして選定することができる。従って、熱交換器系統２０ｂの単独運転時には、２次ポンプと熱交換器用１次ポンプとを同時に運転させなければならない従来の空調システムに比べて、ポンプ動力が小さくなり、ランニングコストを削減することができるという利点がある。
【００４０】
また、上述した実施形態では、熱交換器系統２０ｂが熱交換器用１次ポンプ２２ｂ及び共用ポンプ２４ｂといった２台のポンプを備えているが、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示す空調システム２のように、共用ポンプを設けることなく、熱交換器用１次ポンプ２２ｂにインバータを設置し、熱交換器系統２０ｂが運転しているときは、上述した空調システム１における熱交換器用１次ポンプ２２ｂと同様に、負荷側系統１０における送水流量と熱源側系統２０における送水流量とが一致または略一致するように、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、インバータによって、熱交換器用１次ポンプ２２ｂの回転数を変化させることで、熱交換器系統２０ｂにおける送水流量を調整するようにしておくと、少なくとも、熱交換器系統２０ｂが運転を行っているときは、バイパス管３３を介して往きヘッダ３１から還りヘッダ３２に所定温度の熱源水が戻されることがなく、負荷側系統１０における負荷側機器１４から送出される設計入水温度以上の熱源水が熱交換器２１ｂに導入されることになり、蓄熱槽２６の放熱側には、保有熱を使い切った蓄熱媒体が貯留されていくことになるので、蓄熱槽２６に蓄えられた熱を効率よく利用することが可能となる。この場合、熱源機器系統２０ａと熱交換器系統２０ｂとが同時運転を行っているときは、熱源機器系統２０ａが最大能力で運転を行い、熱源機器系統２０ａが処理することができない空調負荷の不足分を補うように、熱交換器系統２０ｂが能力を抑えながら運転を行うことになるので、蓄熱槽２６に蓄えられた熱を温存しながら、空調運転を行うことになる。
【００４１】
また、上述した実施形態では、バイパス管３３が往きヘッダ３１及び還りヘッダ３２に直接接続されているが、これに限定されるものではなく、例えば、往きヘッダ３１に接続されたバイパス管を、還りヘッダ３２に代えて、負荷側配管１５における流量計４２の下流側に接続することも可能である。
【００４２】
また、上述した実施形態では、熱源側系統２０が、一の熱源機器系統２０ａと一の熱交換器系統２０ｂとを備えている空調システム１、２について説明したが、これに限定されるものではなく、二以上の熱源機器系統と一の熱交換器系統とを備えている空調システムについても、本発明を適用することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、負荷側系統１０が１台の２次ポンプ１１を備えている空調システム１について説明したが、これに限定されるものではなく、２台以上の２次ポンプを備えた空調システムについても本発明を適用することができることはいうまでもなく、その場合は、複数台の２次ポンプを同時に運転しながら、同じように回転数を変化させたり、複数台の２次ポンプの台数制御を行うことも可能である。
【００４４】
また、上述した実施形態では、プログラマブル・ロジック・コントローラ４０が、熱交換器用１次ポンプ２２ｂ、共用ポンプ２４ｂ、蓄熱２次ポンプ２７、２次ポンプ１１の回転数制御及びバイパス弁１２の開閉制御を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、温度調節器や差圧調節器といった種々の制御手段を組み合わせて使用することも可能である。
【００４５】
また、上述した各実施形態では、熱交換器用１次ポンプ２２ｂや共用ポンプ２４ｂの回転数を調整することによって、熱交換器系統２０ｂにおける熱源水の送水量を調整するようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、熱交換器用１次ポンプ２２ｂや共用ポンプ２４ｂとして定流量ポンプを使用し、熱源側配管２３ｂ、２５ｂに設けた流量制御弁等の開閉動作によって、熱交換器系統２０ｂにおける熱源水の送水量を調整することも可能である。ただし、その場合は、十分なランニングコストの低減効果を得ることができないことはいうまでもない。
【００４６】
また、上述した実施形態では、負荷側バイパス配管１２ａが負荷側往きヘッダ１３及び往きヘッダ３１に接続されているが、これに限定されるものではなく、例えば、負荷側往きヘッダ１３に接続された負荷側バイパス配管を、往きヘッダ３１に代えて、還りヘッダ３２に接続したり、負荷側配管１５における流量計４２の下流側に接続することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】この発明にかかる空調システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】他の実施形態である空調システムを示す概略構成図である。
【図３】従来の空調システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、２  空調システム
１０  負荷側系統
１１  ２次ポンプ
１１ａ  負荷側往き配管
１２  バイパス弁
１２ａ  負荷側バイパス配管
１３  負荷側往きヘッダ
１４  負荷側機器
１５  負荷側配管
１６  二方弁
２０  熱源側系統
２０ａ  熱源機器系統
２０ｂ  熱交換器系統
２１ａ  熱源機器
２１ｂ  熱交換器
２２ａ  熱源機器用１次ポンプ
２２ｂ  熱交換器用１次ポンプ
２３ａ、２３ｂ、２５ｂ  熱源側配管
２４ｂ  共用ポンプ
２６  蓄熱槽
２７  蓄熱２次ポンプ
２８  蓄熱２次配管
３１  往きヘッダ
３２  還りヘッダ
３３  バイパス管（バイパス流路）
４０  プログラマブル・ロジック・コントローラ
４１  差圧発信器
４２  流量計
４３  送水温度センサ
【図１】
2005061699.tif 000003
【図２】
2005061699.tif 000004
【図３】
2005061699.tif 000005